中华绒螯蟹Na+-K+-Cl-协同转运蛋白基因的克隆和功能分析

为研究Na~+-K~+-Cl~-协同转运蛋白(NKCC)基因在中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)应对高盐胁迫过程中的作用,采用RACE技术首次克隆到中华绒螯蟹NKCC基因全长序列,运用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对中华绒螯蟹NKCC基因进行组织定量,并进行生物学信息分析.结果表明:该基因的cDNA全长为4 127bp,其中5非编码区(UTR)长度为18bp,3非编码区(UTR)长度为944bp,开放阅读框(ORF)长度为3 165bp,编码1 054个氨基酸.理化分析预测其分子量为51.066kDa,理论等电点为4.65.预测中华绒螯蟹NKCC二级结构由12个跨膜结构域组成.同源对比结果显示:中华绒螯蟹NKCC的氨基酸序列与拟穴青蟹(Scylla paramamosain)NKCC相似度最高,为86.17%.系统进化分析表明中华绒螯蟹NKCC与拟穴青蟹、三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)、可口美青蟹(Callinectes sapidus)、蓝蟹(Callinectes sapidus)聚为一支.不同组织的荧光定量结果显示:NKCC基因在中华绒螯蟹的肠、脑神经节、胸神经节、鳃、胃、肝胰腺、肌肉、眼、心脏和血清中均有表达且在中华绒螯蟹肠的表达量最高.在盐度为25‰的急性胁迫下,NKCC基因在中华绒螯蟹肠中的表达量随着胁迫时间延长变化显著(P0.05),并在胁迫72h后恢复稳定.以上结果显示,NKCC基因参与了中华绒螯蟹渗透压调节,并在其渗透压平衡中发挥重要作用.     

拟穴青蟹β-肌动蛋白基因的克隆与分析

β-肌动蛋白广泛存在于真核生物中,在维持细胞结构、细胞运动和细胞分裂等生理活动中发挥着重要作用.运用RACE技术克隆了拟穴青蟹(Scylla paramamosain)β-肌动蛋白基因,并用RT-PCR方法检测该基因在成体各组织中的表达情况.拟穴青蟹β-肌动蛋白cDNA全长1 337 bp,5′端非编码区为67 bp,3′端非编码区为139 bp,开放阅读框1 131 bp编码376个氨基酸.拟穴青蟹β-肌动蛋白与其他节肢动物β-肌动蛋白氨基酸序列的相似性高达98％～99％.系统进化树显示拟穴青蟹β-肌动蛋白基因的分子进化地位与其生物学分类地位一致.半定量RT-PCR分析结果表明,β-肌动蛋白基因在拟穴青蟹视神经节、脑神经节、胸神经节、性腺、鳃、心、胃、肌肉、肝胰腺共9个组织器官中的表达基本一致,具有良好的稳定性.     

拟穴青蟹HSP70基因的克隆与组织表达

热休克蛋白70(HSP70)是一种重要的功能蛋白.利用RACE和基因克隆等分子生物学技术,获得拟穴青蟹(Scylla paramamosain)HSP70全长cDNA序列,全长共2 189 bp,包括110 bp的5′UTR(untranslated regions)、126 bp的3′UTR和一个1 953 bp的开放阅读框(ORF).ORF可编码650个氨基酸残基,总分子质量约为71.2 ku,pI为5.38.同源蛋白的比较结果显示,拟穴青蟹HSP70序列与其他一些物种具有很高相似性,推测HSP70基因具有很高的遗传保守性,而基于HSP70氨基酸序列比对而绘制的系统树基本能够反映出各物种间的进化关系.以RT-PCR法检测雌性拟穴青蟹一些组织中的HSP70表达,结果显示各待测组织中均能扩增得到HSP70,说明HSP70在拟穴青蟹为组成型表达.其中,HSP70在卵巢中表达量最高,其次为脑神经节,推测这与HSP70作为分子伴侣的功能相关.     

拟穴青蟹凝集素基因Splec1的克隆及原核表达载体的构建

为获得高表达拟穴青蟹(Scyiia paramamosain)凝集素(Lectin) Splec1的工程菌,本实验根据GenBank中凝集素的基因序列,设计合成1对扩增Splec1基因完整ORF的特异性引物,采用RT-PCR技术从拟穴青蟹血液中分离扩增了Splec1的eDNA序列(495 bp),将该基因重组到原核表达载体pET32a(+)中,酶切和测序分析表明,重组质粒pET32a(+)-Splec1结构正确.     

拟穴青蟹PDI保守区域的克隆与序列分析

蛋白二硫键异构酶(PDI)是真核生物重要的多功能蛋白,其基因结构在虾蟹类尚未报道.从拟穴青蟹Scylla pa-ramamosain(Estampador,1949)脑组织中分离纯化总RNA,经逆转录得到cDNA第一条链,并以之为模板利用RACE(rapid-amplification of cDNA ends)技术,扩增出一条950 bp的cDNA.将所得cDNA克隆到质粒载体pTZ57R/T,转化大肠杆菌DH5α细胞并对筛选的阳性克隆测序.通过与目前数据库中序列的比较,在此cDNA编码蛋白中发现其中101个氨基酸与其他物种已知蛋白二硫键异构酶(PDI)中的PDI_a_PDI_a'_C保守区域相似率在64%～79%之间.确定此cDNA编码拟穴青蟹PDI_a_PDI_a'_C保守区域.     

中国东南沿海青蟹属不同种类的mtDNA COI基因序列分析及其系统发育

对采自中国东南沿海青蟹属的4种青蟹锯缘青蟹Scylla serrata(Forskal,1775),紫螯青蟹S.tranquebarica(Fabricius,1798),榄绿青蟹S.olivacea(Herbst,1796),拟穴青蟹S.paramamosain(Estampador,1949)的线粒体COI基因片段进行了测定,分析研究了其种间遗传差异及系统发育关系.研究结果显示:4种青蟹在COI基因片段上存在差异,种间序列差异远大于种内差异.青蟹属在我国的优势种与GenBank上的S.paramamosain的遗传距离为0.001 3,与S.serrata的遗传距离为0.121 3.序列特征、遗传距离和系统进化等分析结果表明中国青蟹属的优势种为拟穴青蟹S.paramamosain.     

氨氮胁迫对拟穴青蟹腺苷三磷酸酶和磷酸酶比活力的影响

采用实验生态学的方法研究了海水中分别添加氨氮(以NH4Cl作为氨氮源)0(C0组,对照组)、10(C10组)、20(C20组)、30(C30组)、40 mg/L(C40组),胁迫24,48,72,96 h对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)组织器官中腺苷三磷酸酶(ATPase)和磷酸酶比活力的影响.结果表明,拟穴青蟹鳃Na+-K+-ATPase比活力,C10组、C20组在胁迫24 h时随氨氮浓度升高而增大,胁迫48,72和96 h时则随氨氮浓度升高而下降(p<0.05),C30组、C40组则随胁迫时间延长一直下降;而C40组拟穴青蟹鳃Ca2+-Mg2+-ATPase比活力却随胁迫时间延长而升高.氨氮胁迫48,72和96 h,拟穴青蟹鳃和肝胰腺酸性磷酸酶(ACP)比活力显著下降(p<0.05);肌肉ACP比活力则随氨氮浓度升高和胁迫时间延长而显著下降(p<0.05);鳃和肝胰腺碱性磷酸酶(AKP)比活力随着氨氮浓度升高而下降(p<0.05);肌肉AKP比活力在氨氮胁迫24 h时随氨氮浓度升高而升高(p<0.05).可见,氨氮胁迫显著影响拟穴青蟹生理效应.     

一个麻疯树C2H2型锌指蛋白基因JcZFP1的克隆与表达分析

从麻疯树胚乳cDNA文库中克隆得到一个C2H2型锌指蛋白基因,JcZFP1,全长931bp,开放阅读框全长735bp,编码244个氨基酸残基,等电点pI=7.0,分子量PA=27.38kD.C2H2型锌指结构位于第81至103个氨基酸残基中,包括植物锌指蛋白特有的保守氨基酸序列QALGGH.在该基因的顺式作用元件上发现了与生长发育和逆境胁迫相关的启动元件.荧光定量PCR(qPCR)检测发现,JcZFP1基因在麻疯树各器官中的表达量依次为:绿果皮花叶根茎种仁,且幼嫩器官表达量高于成熟器官;对麻疯树幼苗进行低温、干旱胁迫时,JcZFP1基因的表达量明显增加,表明该基因可能在麻疯树的生长发育及逆境胁迫应答过程中起重要作用.     

南方鲇(Silurus meridionalis)神经肽Y基因cDNA克隆及组织表达分析

以南方鲇(Silurus meridionalis)为对象,运用RT-PCR和RACE技术,获得神经肽Y(Neuropeptide Ty-rosing,NPY)基因cDNA的全序列.该基因cDNA全长743bp,包括3′非编码区(UTR)373bp,5′非编码区(UTR)82bp,开放阅读框(ORF)288bp,编码95个氨基酸.与其他脊椎动物进行同源性分析发现,南方鲇NPY序列与斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)的同源性最高,达79%,其次为瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrus vachellii),同源性达76%.进化树分析也表明,南方鲇与斑点叉尾鮰和瓦氏黄颡鱼聚为一支.qPCR显示,南方鲇NPY mRNA在脑、心脏、肾脏、鳃、胃、肠和肝等7种组织中都有不同程度的表达,其中在脑中的表达量最高.     

一个人类线粒体转录终止样因子基因的克隆

比较血清培养细胞和血清饥饿细胞的基因表达差异,获得了一段血清饥饿细胞中表达的cDNA序列,通过搜索表达序列标签(EST),拼接出完整的基因序列,通过PCR克隆获得全长cDNA序列.该基因全长1472bp,编码框预测有365个氨基酸.GenBank搜索,该基因与已有的人类线粒体转录终止因子有较大的同源性.所以,该基因可能是一个线粒体转录终止样因子.     

克隆与序列分析中华绒螯蟹（Eriocheir sinensis）HSP70基因全长ORF的RACE

采用逆转录聚合酶链反应(RT-PCR)及cDNA末端快速扩增(RACE)技术克隆中华绒螯蟹(Edocheirsinensis)的Hsp70基因并进行序列分析.以中华绒螯蟹卵组织cDNA为模板,克隆测序后拼接得到一条长2 429 bp的cDNA序列,序列分析表明其覆盖了完整编码区,编码649个氨基酸.经antheprot分析发现2个Hsp70基因的签名序列:IFDLGGGTFDVSIL,IVLVGGSTRIPKIQK;Dnak特征基序DLGTF-S-V;非细胞器基序:RARFEEL;核定位信号标签:KKDPSESKRALRRL;胞质Hsp70特征基序GPTIEEVD.经BLASTn和BLASTx软件分析,该编码区核苷酸序列与凡纳滨对虾(Litopenaeus uannamei)、斑节对虾(Penaeus monodon)的相似性分别为85.30%和84.89%.根据核苷酸序列所推导出的Hsp70氨基酸序列,其与斑节对虾、罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)的相似性分别为93.23%和93.40%.本研究克隆了中华绒螯蟹的Hsp70基因,为进一步深入研究锯缘青蟹的抗逆机理及其遗传改良奠定了基础.     

青蛤丝裂原活化蛋白激酶(MAPKs)基因的克隆及其在鳗弧菌胁迫下的表达分析

采用Illumina MiSeq二代测序方法筛选得到青蛤丝裂原活化蛋白激酶(MAPK/p38)基因相似序列,进一步克隆得到全长cDNA.利用荧光定量PCR技术检测该基因在青蛤各组织中以及在鳗弧菌胁迫下的组织表达特征.结果显示,该基因全长共1781bp,开放阅读框长度为1104bp,编码367个氨基酸.在正常条件下该基因在青蛤体各组织中都表达,其中血淋巴中表达量最高,肝脏次之,鳃中最少.经菌液侵染后12h青蛤血淋巴中表达量即达到峰值,随后表达量逐渐降为正常水平.     

中华绒螯蟹水通道蛋白1基因的克隆、表达及RNA干扰研究

采用cDNA末端快速扩增(Rapid-Amplification of cDNA Ends,RACE)技术从中华绒螯蟹的后鳃中克隆获得水通道蛋白1(AQP1)的全长序列,利用实时荧光定量(qRT-PCR)构建中华绒整蟹AQP1基因组织表达谱,并进行生物信息学分析.EsAQP1的cDNA全长序列为1 646 bp,开放阅...     

拟穴青蟹细胞核DNA含量的测定

以拟穴青蟹(Scylla paramamosain)的血淋巴细胞为材料,刀额新对虾(Metapenaeus ensis)的血淋巴细胞为参照系,利用倍性分析仪结合外标定法测定其细胞核DNA含量.拟穴青蟹的血淋巴的细胞核DNA含量是2.677 pg/2c.此外,本文作者还发现拟穴青蟹血淋巴与肌肉组织细胞核DNA含量存在差异.报道了我国拟穴青蟹细胞核DNA含量,并且提供了拟穴青蟹的细胞遗传学特征,为蟹类系统重建与演化过程分析提供新资料.     

拟穴青蟹视神经节孕酮受体的免疫识别

研究表明,在甲壳类中可能存在类固醇的调控系统,然而核受体在进化的过程中是否依赖配体作用一直存在着争论.应用免疫印迹和免疫组织化学方法对拟穴青蟹(Scylla paramamosain)视神经节孕酮受体(PR)进行免疫识别.结果发现,拟穴青蟹视神经节中存在PR免疫阳性反应;其分子量约为70 ku,该物质广泛分布于视神经节的神经细胞核内.PR在拟穴青蟹视神经节的发现暗示着其类似于脊椎动物调节机制的存在;PR在神经细胞核中的定位表明其为核受体,很有可能在基因水平上参与拟穴青蟹视神经节的生理活动调节.     

松墨天牛原肌球蛋白基因的克隆和表达检测

利用先前构建的cDNA文库和RACE方法,克隆了松墨天牛原肌球蛋白基因的cDNA全长,该序列长1 203 bp,命名为MaTm(GenBank登录号:KM099072),其中开放阅读框长852 bp,编码283个氨基酸.MaTm的氨基酸序列与赤拟谷盗 (Tribolium castaneum)相似性最高,为97%,与家蚕相似性 (Bombyx mori)为94%.松墨天牛与赤拟谷盗处在系统发育树的同一个分支上.用 RT-qPCR 分析了MaTm的相对表达量,结果显示:蛹和幼虫的表达量低于成虫;成虫足和头的表达量高于对照;在幼虫各组织中均有表达,且差异显著(p0.05),其中在体壁的表达量最高.     

低温季节不同种群拟穴青蟹线粒体呼吸速率和酶活性的差异

已有研究显示分布于我国东南沿海的拟穴青蟹(Scylla paramamosain)可能已分化为南、北2个种群.在低温季节从不同纬度的3个海域采集拟穴青蟹的野生个体,比较其南、北种群线粒体呼吸速率和酶活性的差异.结果如下:除了乳酸脱氢酶、丙酮酸激酶以及肝胰腺细胞色素C氧化酶外,无论是北方种群还是南方种群,生活在纬度较高的宁波海域的拟穴青蟹的线粒体呼吸速率和酶活性都显著高于生活在纬度较低的儋州海域的个体;同一海域的南、北种群间,鳃、肌肉和肝胰腺线粒体呼吸速率和细胞色素C氧化酶活性总体上都是北方种群高于南方种群,纬度越高的海域的南、北种群间差异越显著;南、北种群肌肉的乳酸脱氢酶、丙酮酸激酶和己糖激酶活性相比,宁波海域北方种群的己糖激酶活性显著高于该海域的南方种群.上述结果表明,分布于我国东南沿海的拟穴青蟹的北方种群比南方种群对温度有更有效的代谢补偿能力,且纬度越高,二者的差异越显著,由此可见分布于我国东南沿海的拟穴青蟹的北方种群比南方种群更能适应低温环境.     

pH胁迫下拟穴青蟹体内腺苷三磷酸磷酸酶活性的响应

采用酶学分析的方法研究pH(4.5、6.0、7.5、9.0、10.5)胁迫下拟穴青蟹鳃、肌肉和肝胰腺中ATPase、AKP和ACP活性的响应.以pH6.76±0.3的海水组为对照组.结果表明,随pH胁迫强度加大,拟穴青蟹鳃Na ·K -ATPase活性显著增强(p<0.05),Ca 2 ,Mg 2 -ATPase活性变化不显著(p0.05);随pH胁迫时间延长,各组拟穴青蟹鳃Na ,K -ATPase和Ca 2 ,Mg 2 -ATPase活性均在胁迫第3天出现峰值.肌肉AKP活性对照组显著高于各处理组(p<0.05),pH4.5组肝胰腺AKP活性低于对照组,其余各组均略高于对照组(p9.05);pH6.0组和pH10.5组肌肉ACP活性显著低于对照组(p<0.05);肝胰腺ACP活性,pH9.0组和pH10.5组显著高于对照组(p<0.05),pH7.5组显著低于对照组(p<0.05),pH4.5组、pH6.0组与对照组差异不显著(p0.05).随着pH胁迫时间延长,拟穴青蟹肌肉和肝胰腺AKP和ACP活性在相同pH处理组变化规律不明显,但表现出时问效应性.由此可见,pH胁迫显著影响拟穴青蟹的生理生化效应.     

药材甲热激蛋白基因SpHsp60的克隆及温度胁迫下的表达

本研究采用RT-PCR技术克隆了药材甲热激蛋白60(Heat shock protein 60,Hsp60)基因的cDNA全长序列,命名为SpHsp60(GenBank登录号:KX778623).氨基酸序列分析表明SpHsp60具有Hsp60基因家族高度保守的基序,实时定量PCR技术检测了不同温度胁迫后该基因的表达量,结果表明:-5℃和0℃低温处理2h,药材甲成虫体内的SpHsp60的表达量均显著高于对照组,且42℃高温处理2h后的表达量也显著高于对照组.说明SpHSP60与药材甲应对极端温度胁迫相关.     

人工感染呼肠孤病毒对拟穴青蟹部分免疫因子的影响

采用注射和浸泡的方式人工感染拟穴青蟹呼肠孤病毒,研究了其对拟穴青蟹血细胞密度以及血清中酚氧化酶(PO)、超氧化物歧化酶(SOD)和碱性磷酸酶(AKP)活力的影响.结果表明:注射(第Ⅱ组)和浸泡(第Ⅳ组)方式均能感染健康青蟹,病发死亡时间为7～9 d,死亡率达100%,血细胞平均密度在试验36～72 h间迅速上升并达最高值,其血细胞密度最高值分别为1.4008×107cells/mL与1.8243×107cells/mL;感染病毒的青蟹PO活性均大致呈现下降的趋势,其中,第Ⅳ组感染12 h青蟹PO活性相对对照组显著升高(P<0.05),其值为(6.90±1.54),达实验所测PO活性最高值;各实验组血清SOD活性呈无规律的变化;AKP活性感染组与对照组表现不同.表明测定血细胞密度以及PO和AKP活性可用来辅助诊断青蟹疾病,而SOD活性变化不能很好地表征青蟹受病毒感染的状况.